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空间交互作用下多尺度耕地空间网络的迁移机制

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空间交互作用下多尺度耕地空间网络的迁移机制

作者：张馨璟浙江师范大学

学位级别：硕士

城市化发展过程中,优质耕地的农转非规模不断扩大,虽然通过异地土地开发整理复垦,可实现耕地面积的占补平衡,但耕地内部空间结构却已经发生了变化。可供开垦的耕地不仅地块规模小,且分布零散,多位于海拔高的山区。因此,通过构建多尺度... 详细信息

城市化发展过程中,优质耕地的农转非规模不断扩大,虽然通过异地土地开发整理复垦,可实现耕地面积的占补平衡,但耕地内部空间结构却已经发生了变化。可供开垦的耕地不仅地块规模小,且分布零散,多位于海拔高的山区。因此,通过构建多尺度的耕地空间网络模型,从城市群角度出发,研究区域整体耕地的动态变化显得尤为迫切和必要。空间网络分析法是一种行之有效的空间结构评价方法。构建城市群尺度和县市尺度下的多尺度耕地空间网络模型,在分析城市群整体耕地结构动态变化的同时,也可以挖掘县市尺度下耕地重心的外延与内迁。耕地空间网络模型能揭示城市化进程中耕地要素彼此之间的交互作用机制,重新发现与评估耕地规模化发展规律与现状。本文以浙中城市群为研究区域,首先采用空间分辨率为30m的土地利用数据集,在全局和局部两个尺度得到最适带宽,最终确定不同尺度下空间网络模型的最佳搜索距离。同时,利用编程语言建模分析,得到耕地空间网络模型的可视化呈现。其次,通过多时态的耕地空间网络时空演化模拟,研究了城市扩张占用优质耕地所导致的,空间内部辐射作用的局部削弱范围,以及开发复垦、补充的新增耕地,是否已形成网络规模化农业耕种模式。最后,采用Binary Logistic回归模型定量探究耕地空间网络迁移变化的驱动因子,发掘人口、交通等主要人为干扰因子与耕地空间网络的内在相关性。借助地理探测器方法,构建耕地空间网络影响因子的探测分析模型,深入探讨了社会经济指标对城市群耕地空间网络的驱动权重。本文主要研究结论如下:（1）空间网络是一种行之有效的评价分析城市化进程中,耕地空间结构动态迁移的方法。基于不同区域、不同尺度、不同分辨率数据的特征,通过地理信息软件工具及模型计算出各年份数据最适带宽基础上,可以构建多时空尺度耕地空间网络评价模型。（2）浙中城市群耕地面积与耕地空间结构呈现的规律不具有统一性。单一的耕地面积指标无法完整评价耕地空间质量,需多指标共同构建耕地空间结构评价体系。耕地总存量和面积在减少的区域,内部结构分布却逐渐呈密集化趋势,农业耕种表现高度机械化、专业化和聚集状态。（3）县市尺度下的金丽衢交界处,小区域耕地网络重心迁移变化明显。缙云县新复垦增加的耕地尚未能与周边临近耕地要素形成强烈作用系统,彼此之间空间交互作用还处于初级阶段。金华市区耕地的空间网络结构变化,可以反映出城市化进程的推进程度对城区耕地重心迁移的影响驱动。（4）城市化进程中的人为干扰因子,对浙中城市群耕地空间结构存在一定的影响。浙中城市群耕地空间网络的迁移变化,主要以人口规模中的城镇人口作为主要影响。城市彼此之间的空间交互作用,使得外向功能作用力对耕地的变化具有一定的驱动力。当城市流强度为正向时,对发达城市的耕地空间网络规模化发展呈现负向驱动。

关键词：浙中城市群空间网络模型耕地空间交互作用迁移机制

“一带一路”国家双边贸易与中国经济增长的动态关系——基于空间交互作用视角

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世界经济研究 2016年第2期 101-110,137页

作者：王美昌徐康宁东南大学经济管理学院

文章从空间交互作用的视角,基于投资、物价、利率、汇率和国际石油价格5个传导机制,以动态双边贸易总额权重为连接矩阵,构建了一个包含51个国家的GVAR模型,考察了"一带一路"国家双边贸易与中国经济增长之间的动态关系。结果表明,两者之... 详细信息

文章从空间交互作用的视角,基于投资、物价、利率、汇率和国际石油价格5个传导机制,以动态双边贸易总额权重为连接矩阵,构建了一个包含51个国家的GVAR模型,考察了"一带一路"国家双边贸易与中国经济增长之间的动态关系。结果表明,两者之间存在长期均衡关系;国家间的经济增长、利率、进口和出口贸易4个经济变量存在同周期性;长期来看,该地区双边出口和进口贸易1个标准差的正向冲击可促进中国经济增长1.57%和1.77%,相反,中国经济增长1.2%则可提高该地区双边进出口贸易0.63%和1.02%,但短期内双向冲击的结果均为负;这两种关系在各国间表现出显著的异质性。

关键词：双边贸易经济增长 GVAR 异质性空间交互作用

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工业集聚中的空间交互作用实证研究

学习与探索 2017年第2期 115-122页

作者：岳彩轩唐颂中国人民大学经济学院北京100872 广州农商银行合规与风险管理总部广州510623

工业集聚的本质在于工业资本在空间范围内的重新配置。在工业集聚的过程中,目标区域的因素会吸引工业企业入驻,但是目标区域周边地区的因素同样会对工业企业的选址产生影响,即存在着空间交互作用。实证结果显示,劳动力成本、基础设施水... 详细信息

工业集聚的本质在于工业资本在空间范围内的重新配置。在工业集聚的过程中,目标区域的因素会吸引工业企业入驻,但是目标区域周边地区的因素同样会对工业企业的选址产生影响,即存在着空间交互作用。实证结果显示,劳动力成本、基础设施水平、人力资本水平、对外开放度、市场容量均显著影响工业的集聚度,且这些因素的影响作用并不是在空间上独立分布的,而是表现出空间互动特征;劳动力成本在工业集聚的过程中呈现出集聚效应,人力资本、对外开放程度呈现出竞争效应;工业集聚过程中的相互依赖特征明显,潜在原因可能是出于节约中间投入品的运输成本。

关键词：工业集聚空间交互作用空间计量资源配置

基于空间交互作用的中国省际人口流动模型研究

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人口与经济 2023年第5期 126-140页

作者：路兰殷水英青岛大学经济学院山东青岛266000 重庆大学数学与统计学院重庆401331

省际人口流动是人口在地点之间转移而形成的嵌入在空间中的有向流网络。理解和预测人口流动网络中流量模式的形成机制及连边的交互强度不仅可以及时揭示新形势下人口流动空间格局分布特征,而且对于合理制定人口发展战略具有重要意义。... 详细信息

省际人口流动是人口在地点之间转移而形成的嵌入在空间中的有向流网络。理解和预测人口流动网络中流量模式的形成机制及连边的交互强度不仅可以及时揭示新形势下人口流动空间格局分布特征,而且对于合理制定人口发展战略具有重要意义。鉴于此,在统一模型(Universal Model,UM)的基础上,同时考虑空间交互强度在距离和就业数量上的衰减机制,提出了改进的统一模型(Improved Universal Model,IUM)。基于我国2020年全国人口普查的相关数据,从空间结构特征及模型预测误差两个维度,对人口权重机会模型(Population-Weighted Opportunity,PWO)、UM和IUM的预测网络与真实网络进行对比分析,给出三种模型的预测精度结果。结果表明:从空间结构上看,就整体分析可知,三个模型的预测结果均符合真实情况,即我国人口流动的空间格局呈现出“多核心—网格化分布”的结构特点,局部聚集效应明显,呈现“小世界”特征;就个体分析可知,UM与IUM的出入强度分布、相对流出力及相对吸引力预测更符合真实情况,除个别省份模型模拟的结果与真实结果出入较大外,整体上模型模拟的结果较为良好。从误差估算上看,IUM的总误差率最低,且IUM的空间交互效应的相对误差率较之UM有了很大改善,表明其能更好地量化空间交互作用。最后,通过交叉验证分析,表明IUM的预测结果具有一定的稳健性。因此,IUM可以对我国省际人口流动的空间交互强度进行精准预测,具有较好的应用价值。

关键词：人口流动空间交互作用人口权重机会模型统一模型改进的统一模型

状态依赖下考虑空间交互作用的资产配置模型与实证

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系统管理学报 2021年第4期30卷 709-716页

作者：尘娜金秀东北大学工商管理学院沈阳110819

构造基于经济距离的空间权重矩阵捕捉资产间的空间交互作用,考虑市场状态对空间交互作用的影响,构建状态依赖下考虑空间交互作用的收益估计模型。进一步,推导期望收益率的协方差矩阵,构建考虑时间和截面双重维度系统性风险的资产配置模... 详细信息

构造基于经济距离的空间权重矩阵捕捉资产间的空间交互作用,考虑市场状态对空间交互作用的影响,构建状态依赖下考虑空间交互作用的收益估计模型。进一步,推导期望收益率的协方差矩阵,构建考虑时间和截面双重维度系统性风险的资产配置模型。研究发现,空间交互作用是状态依赖的,对收益有显著的解释能力。状态依赖下的贝塔系数捕捉时间维度系统性风险,间接效应和反馈效应捕捉截面维度系统性风险,状态依赖下考虑空间交互作用的资产配置可以提高传统均值-方差资产配置的表现,为投资者决策提供有价值的参考。

关键词：空间资本资产定价模型空间交互作用状态依赖系统性风险

顾及空间交互作用的多层次城市群空间扩张影响机制与模拟研究

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顾及空间交互作用的多层次城市群空间扩张影响机制与模拟研究

作者：周泊远武汉大学

学位级别：硕士

中国城镇化的快速发展为社会经济增长带来了强大动力,却也加速了自然资源耗竭和生态环境退化,威胁到粮食安全与生态安全。实现城镇化发展的科学管控,需要深刻认识城市扩张的内在机理、掌握城市扩张过程的影响机制。随着城市与城市、城... 详细信息

中国城镇化的快速发展为社会经济增长带来了强大动力,却也加速了自然资源耗竭和生态环境退化,威胁到粮食安全与生态安全。实现城镇化发展的科学管控,需要深刻认识城市扩张的内在机理、掌握城市扩张过程的影响机制。随着城市与城市、城市与区域间空间交互作用的不断增强,中国城镇化已逐步走向城市协同发展阶段,城市群已成为国家新型城镇化建设的主体形态,从城市群协同发展的视角探讨城市空间扩张的规律和机制,以及用地扩张的演变过程,在协调城镇化发展与资源环境之间关系上更具现势性和实用价值。本研究考虑到城市协同发展的深化、城市间空间交互作用不断增强,通过构建多层回归模型对城市群空间扩张的多层次影响机制进行了探讨,并构建基于多层次驱动机制的元胞自动机模型,对处于不同地域的典型城市群空间扩张过程进行了模拟预测,主要研究内容与结论如下:(1)构建多层线性回归模型,分析全国城市群2005-2015年城市建设用地变化驱动机制的多尺度分异、地域分异特征。结果显示:(1)城市尺度上,城镇人口增长、经济产值增加、产业结构优化、城市区位条件等均加速了土地城镇化的表现,相反财政赤字率的而提高以及城市用地集约利用则对城市群扩张有着阻碍作用。影响因素呈现出显著的地域差异,沿海地区城市群扩张的主要动力来自城镇人口的增加和第三产业快速发展,内陆城市群扩张则来自工业等产业用地需求的刺激,以及城市的区位条件和战略地位。(2)城市群尺度空间交互作用因子中空间经济联系总引力对建设用地增加有正向驱动作用,而外向功能作用力的增加则会给城市扩张来带阻力,且空间经济联系总引力在沿海地区城市群扩张中有着显著促进作用,而外向功能作用力在内陆城市群扩张中存在一定抑制效果。(2)构建耦合多层次影响机制的城市群扩张模拟元胞自动机模型,分别对沿海地区珠江三角洲城市群、内陆地区成渝城市群建设用地的空间扩张过程进行模拟验证,并对其2020、2025年城市建设用地的空间扩张过程进行预测和分析。结果显示:(1)本研究所构建的耦合多层次影响机制的城市群扩张模拟元胞自动机模型具有较好的模拟效果,总精度、kappa系数和Fo M精度均验证了模型有效性,两城市群不同情景模拟精度对比结果也证实了这一结论;(2)空间交互作用能够促进珠江三角洲城市群空间扩张水平的提升,且对城市群内经济发展水平较高城市的空间扩张驱动效果更为明显,此外空间交互作用对城市群扩张模式也有一定的优化作用,有助于城市紧凑化发展;成渝城市群在空间交互作用下整体建设用地面积增幅收窄,成都、重庆两个核心城市的集聚效应造成了对临近其市中心城市的区域剥削行为,并对这些城市的进一步扩张产生了阻力,相反核心城市的集聚效应对于偏远城市的扩张强度影响较小综上所述,本文将空间交互作用为着眼点,纳入多层次城市群扩张影响机制与城市群扩张模拟预测的研究,有助于深刻认识新时期城市群空间扩张内在机理与演变过程,为科学制定城市规划、指导城市建设实践提供了科学依据。

关键词：城市群城市扩张空间交互作用多层线性回归元胞自动机

耦合空间交互作用的城市内部流感疫情时空预测模型

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耦合空间交互作用的城市内部流感疫情时空预测模型

作者：李子垠中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)

学位级别：硕士

流感是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,每年季节性流感的暴发和传播严重威胁着人类健康并造成重大经济损失,如果流感病毒发生较大变异,则会造成更加严重的健康危害。特别是人口密集的现代化城市地区,其生产活动以工业和服务业为主,... 详细信息

流感是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,每年季节性流感的暴发和传播严重威胁着人类健康并造成重大经济损失,如果流感病毒发生较大变异,则会造成更加严重的健康危害。特别是人口密集的现代化城市地区,其生产活动以工业和服务业为主,常常伴随密集人口流动的现象,为流感病毒的传播提供了适宜的条件。一旦流感疫情在城市中大暴发,不仅会危害人民群众(尤其是老人、小孩等高危群体)的安全,而且也会造成停学等社会影响。由于流感病毒的快速持续变异,长期以来,为预防流感大流行,研究人员通过数据驱动的统计学习方法构建了大量的流感疫情短期预测模型,用于支撑准确、及时、快速的疫情态势预测,对实时预判流感扩散风险并提前进行防控部署具有重要意义。然而,现有的数据驱动的疫情短期趋势预测研究大多是在全球、国家、省/州或城市整体级别发挥作用,难以支撑对城市内部各个区域流感疫情发展态势的精细化预测,导致很难在城市内部区域提供差异化的干预措施。此外,现有的大部分数据驱动的疫情短期趋势预测方法往往只依靠流感样疾病统计数据的时间序列特征进行预测,没有考虑到相邻区域之间流感活动的空间相关性,此类方法由于精细化空间信息的缺失很难在城市内部准确预测疫情发展的短期趋势。部分预测方法虽然综合利用了特定位置的时空特征信息,但空间特征提取方法忽略了城市内部人口移动与交互对疫情扩散与传播的影响,仍待完善。针对现有方法存在的这些问题,本研究提出了耦合空间交互作用的城市内部流感疫情深度神经网络时空预测模型。该时空预测模型采用家庭中心流(Homebased flow)构建关系图网络,能够更加有效地捕捉跨区域的人群移动和交互模式,进而实现对城市内部流感疫情扩散与传播过程的有效模拟。在此基础上,基于深度学习方法,对流感疫情监测数据中的空间依赖性和时间依赖性进行建模。本研究利用深圳市流感疫情监测数据集开展了实验。实验结果表明,相较未考虑城市内部人群移动与交互模式的基线模型,本研究所提出的流感疫情短期预测方法取得了更优的预测性能,可实现城市内部街道级的流感发展趋势预测。同时,消融性实验证明了基于Home-based流量的关系图构建方法相较其它图网络构建方法更有效地提升了该时空预测模型的预测性能。综上,本研究提出了适用于流感的城市内部空间交互作用建模方法,基于深度学习模型,实现城市内部流感发展态势更高空间分辨率的预测,有助于政府和公共卫生部门实时预判城市内部流感扩散风险并提前进行防控部署。

关键词：疫情预测流感空间交互作用深度学习图神经网络

基于生态安全格局与空间交互作用的扬子江城市群增长模拟研究

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基于生态安全格局与空间交互作用的扬子江城市群增长模拟研究

作者：王帝文南京大学

学位级别：硕士

改革开放40年多来,我国城镇化水平显著提高,城市数量从193个增加到657个,城镇化率从19.4%上升到59.58%,根据《国家新型城镇化规划(2014-2020)》,预计2020年我国即将完成城镇化中期成长阶段。随着城市化进程不断推进,在长江三角洲、珠江... 详细信息

改革开放40年多来,我国城镇化水平显著提高,城市数量从193个增加到657个,城镇化率从19.4%上升到59.58%,根据《国家新型城镇化规划(2014-2020)》,预计2020年我国即将完成城镇化中期成长阶段。随着城市化进程不断推进,在长江三角洲、珠江三角洲、京津冀等地区,城市群逐渐成为新型城镇化的空间主体。在城市群层面,如何协调好城市发展与生态保护之间的关系,优化城市群空间发展格局,是新型城镇化背景下实现可持续发展的关键问题。研究以探索城市群层面的空间优化布局方法为目标。首先基于生态系统服务功能重要性与生态敏感性评价结果,识别生态源地与生态廊道构建生态安全格局。其次,分析城市群内部城市空间交互作用,结合城镇用地的历史演变规律,研究城市群增长空间结构特征。最后,综合考虑生态安全格局约束与空间交互特征等的等影响因子,构建城市群增长模拟模型,选取扬子江城市群为研究区进行城市群增长多情景模拟。探索城市发展与生态保护相协调的城市群空间格局。论文主要研究内容与结论如下:(1)构建区域生态网络,评价区域生态安全格局。研究综合生态系统服务功能重要性与生态敏感度评价结果,利用形态学面积阈值分析方法、最小累积模型提取生态源地和生态廊道,并对结果进行网络整体评价、景观连通性评价和生态要素风险评价,为模型约束条件设置提供参考。结果表明:扬子江城市群生态安全格局整体稳定性好,空间分布均衡,包括林地、草地、水域和湿地等多种土地利用类型,但局部地区生态要素面临城镇用地侵占威胁,其中长江沿线和环太湖沿岸受到城镇用地侵占最为剧烈,靠近城市的草地和低海拔林地也容易受到城市建设的影响,因此未来应进一步加强对生态要素的保护与用地开发管控,引导城市群合理有序增长。(2)分析城市群内部空间交互作用,研究城市群增长空间结构。研究在城市群网络构建与中心度分析基础上,提出融合集聚与辐射两个维度的城市群空间交互特征测度体系,分别采用潜力模型、城市流模型对城市的空间要素引导能力进行量化,得到城市空间交互的空间分布特征,并进一步将结果与城市群空间格局变化特征进行整体与局部空间相关性分析,探究城市群空间交互作用与城镇用地空间增长是否存在正向关联。结果表明:在城市群内部存在空间要素的集聚与辐射中心,扬子江城市群目前形成了以各市市区为网络中心节点,其它区县城市为边缘节点的“核心-边缘”网络结构,节点城市多以中心城市为中介与其它城市进行空间要素的流动交互,呈现出较为明显“分层次,多中心”空间结构特征,空间交互作用高值地区代表空间要素交互频繁地区,主要分布在“苏锡常”和南京地区,同时这一地区也是城镇用地扩张的历史热点地区,二者之间呈正相关关系。综上,城市群空间交互作用能够较好地表征城市群的空间结构特征,反映城市群内部的空间增长差异,因此可以考虑在模型中加入空间交互因子以改进模型的模拟精度与效果。(3)构建城市群增长模拟模型,实现多种情景下城市群增长模拟。研究利用随机森林方法提取融入城市空间交互作用的模型转换规则,以生态安全格局为空间约束,构建城市群增长模拟模型。设计引导发展、生态约束与综合发展三种情景,对2030年扬子江城市群空间格局进行多情景模拟分析。结果表明:城市群增长模拟模型精度较高、效果较好,能够有效反映区域内各城市的用地新增需求,约束新增用地对生态用地的侵占。在不同情景模拟下,城市群增长具有空间分异性特征,引导发展情景包括两种城市群增长模式,均衡增长模式引导新增用地向各城市均衡增长,城市边界蔓延式向外扩张,新增用地斑块分布较为零散;中心强化模式引导新增用地向区域中心城市集中分配,空间格局比较紧凑,但对城市周边生态空间侵占较为强烈;生态约束情景对生态空间采取严格保护策略,生态安全格局变化最小,但对城市群增长需求产生一定的抑制作用;综合发展情景综合以上两种模式特点,提出生态保护与城市群发展相协调的空间增长模式,在此基础上为未来城市群发展规划提供方案参考。

关键词：生态安全格局空间交互作用城市群增长模拟扬子江城市群

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空间交互作用下经济增长对银行业发展的影响

环球市场信息导报（理论） 2014年第7期 45-45,66页

作者：袁汝鹏东北财经大学统计学院

银行业发展与经济增长是整个宏观系统中两种极为重要的因素，两者之间的发展是否协调关系到中国经济能否稳定推进和持续发展。对银行业发展与经济增长关系的研究历来是学术界的焦点。经济增长与金融发展两者之间存在一个循环，在宏观经... 详细信息

银行业发展与经济增长是整个宏观系统中两种极为重要的因素，两者之间的发展是否协调关系到中国经济能否稳定推进和持续发展。对银行业发展与经济增长关系的研究历来是学术界的焦点。经济增长与金融发展两者之间存在一个循环，在宏观经济运行中，究竟是金融发展促进了经济增长，还是经济增长带动了金融发展，这是社会经济学中相当困惑的一个难题，同时也是不容回避的问题，银行业作为金融市场中心，自然也无法逃避。

关键词：经济增长银行业经济发展空间交互作用